Газова фаза - одна з чотирьох основних фаз усієї речовини разом з твердою фазою, рідкою фазою та плазмою. Гази можна чітко відрізнити від твердої та рідкої фаз, оскільки, на відміну від твердих або рідких фаз, атоми перебувають у вільному русі та розносяться по всьому контейнеру. І газ, і пара здаються схожими через свою прозорість, але це дві різні фази, які мають значення. The ключова різниця між газом і паром - це те газ існує лише в одному фізичному стані тоді як пара може співіснувати з іншим фізичним станом.
ЗМІСТ
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке газ
3. Що таке пара
4. Побічне порівняння - газ проти пари
5. Підсумок
Газ у природі може складатися з одного елемента або комбінації атомів. Однак це дуже мала молекула. Наприклад, якщо розглядати групу галогену в періодичній таблиці, фтор і хлор існують як гази, тоді як бром існує як рідина, а йод - як тверда речовина. Це тому, що розмір атома збільшується вниз, група галогену і великі молекули не можуть отримати стан вільного руху через міжмолекулярні взаємодії.
Газ - це речовина, яка існує лише в одному стані, а це газоподібна фаза. Це називається термодинамічним станом. Термодинамічний стан - це стан системи, що пояснюється відповідно до термодинамічних параметрів, таких як температура, тиск тощо. . Тому його називають монофазною речовиною.
На наступній схемі показані відносні положення газоподібної та парової фази. Тут парова фаза розташована при більш низькій температурі, ніж температура критичної точки. Газова фаза лежить над критичною точкою.
Малюнок 01: Відносні положення газоподібної та парової фази
Пару можна визначити як речовину, яка знаходиться в газоподібній фазі і може співіснувати з рідкою фазою. Це визначення виглядає дещо заплутаним, але тут відбувається те, що пара знаходиться в рівновазі з рідиною. Ця рідина містить ті ж молекули, що і пара. Пару утворюється від зміни фази, і вона може знову зазнати зміни фази. Тому його називають багатофазною речовиною. Пара - це не такий стан речовини, як газ. Перехід газу в рідину відбувається конденсацією з подальшим утворенням краплі рідини та її зростання. Співіснування пари з рідкою фазою можливо, оскільки її середня температура нижче критичної точки. Критична точка - це температура і тиск, при яких газ і рідина не можна розрізнити. Вище критичної точки можуть існувати лише гази; таким чином, газ не може співіснувати з рідиною. Наприклад, пара - це водяна пара при високій температурі, тоді як при кімнатній температурі - це рідина.
Хорошим прикладом пара-рідинна рівновага в нормальних умовах є рівновага між етанолом та його парами. Наступна діаграма показує, як пов'язані ці дві фази.
Малюнок 02: Паро-рідинна рівноважна суміш етанолу та води
Газ проти пари | |
Газ може існувати лише в одній термодинамічній фазі. | Пари можуть співіснувати з рідкою фазою. |
Фізичний стан | |
Газ - це основний стан речовини. | Пару - тимчасовий стан зміни рідини або твердої речовини. |
Природа | |
Всі гази не є парами. | Усі пари - це гази. |
Властивості | |
Гази невидимі. | Можливо, видно пари. (Наприклад: водяна пара може розглядатися як хмара.) |
Зміна фаз | |
Газ не стикається зі зміною фаз | Зміни фази перепарів. |
Походження | |
Газ - це завжди газ у природі. | Пару - це вид газу, який утворюється з рідини або твердого речовини. |
Становлення | |
Газ не утворюється. | Пари утворюються або кип'ятінням, або випаровуванням |
Критична точка | |
Температура газу вище критичної точки. | Температура пари нижче критичної точки, але вище температури кипіння конкретної рідини або твердої речовини. |
Осідання | |
Гази не осідають на землі. | Пари осідають на землі. |
Газ розташований над критичною точкою, тоді як пара знаходиться нижче критичної точки. Жодна рідка фаза не може існувати вище критичної точки. Пара також існує нижче критичної точки. Отже, головна відмінність газу і пари полягає в тому, що газ існує лише в одному фізичному стані, тоді як пара може співіснувати з іншим фізичним станом.
Надано зображення:
1. "Фаза-діагностика2" Матьєумаречаля (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. «Паро-рідинна рівноважна суміш етанолу та води» Вільфріда Кордеса - де: Дортмундр Датенбанк; en: Банк даних Дортмунда (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons